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经验依赖型多巴胺调控雄性小鼠攻击行为的奥秘探索
摘要:大量研究支持多巴胺(dopamine)在调节攻击行为方面的作用,但确切的神经机制仍不清楚。在这里,研究发现腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)的多巴胺能细胞可以以经验依赖的方式双向调节雄性小鼠的攻击行为。虽然 VTA 多巴胺能细胞对新手攻击者的攻击行为有强烈影响,但对经验丰富的攻击者却不起作用。此外,消除 VTA 中的多巴胺合成可阻止幼稚小鼠出现攻击行为,但对经验丰富的攻击者的攻击行为没有影响。VTA 多巴胺通过背外侧隔核(dorsal lateral septum,dLS)调节攻击行为,dLS 是一个已知的控制攻击行为的区域。在新手攻击者中,多巴胺通过减弱
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惊!大脑发育竟可在无微胶质细胞情况下正常进行?
在大脑这个神秘的 “宇宙” 中,神经元就像闪烁的星辰,通过突触相互连接,构建起复杂的网络。而在大脑发育的奇妙旅程里,有一个角色的作用一直备受争议,那就是微胶质细胞(microglia)。长久以来,人们怀疑 microglia 在突触细化、成熟以及神经回路连接中扮演着关键角色。过往研究多是通过敲除某些在 microglia 中高表达的受体基因,或者使用药物杀死 microglia 来探究其功能,但这些方法都存在缺陷,无法精准确定 microglia 的真正作用。于是,为了揭开这个谜团,来自英国爱丁堡大学(University of Edinburgh)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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灵长类海马 - 前额叶回路中情境依赖决策的探秘之旅:解锁大脑决策 “密码”
在生活中,我们常常会面临各种选择,而这些选择往往受到不同情境的影响。比如,在超市打折时,我们可能会购买一些平时觉得价格较高的商品;但如果没有折扣,我们或许就会放弃购买。大脑是如何在不同情境下做出合适决策的呢?这一问题一直困扰着科学家们。以往研究虽然发现大脑中一些区域与决策有关,但对于大脑如何灵活运用不同估值方案来适应不同情境,仍然知之甚少。为了揭开这个谜团,来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员托马斯・W・埃尔斯顿(Thomas W. Elston)和乔尼・D・沃利斯(Joni D. Wallis)开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Nature Neuroscience》上。研究
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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探秘亨廷顿病:TDP - 43 与 m6A 修饰异常如何驱动异常剪接
亨廷顿病(Huntington’s disease,HD)是一种令人谈之色变的神经退行性疾病,它如同隐藏在人体基因中的 “定时炸弹”。HD 由 HTT 基因中 CAG 重复序列扩增引起,患者会逐渐出现运动、认知和精神方面的症状,生活质量严重下降,目前却尚无有效的疾病修饰治疗方法。在 HD 的发病机制研究中,虽然已知 HTT 基因的突变会导致一系列异常,但 RNA 加工过程受到干扰的具体机制却一直是个未解之谜。RNA 就像是细胞内的 “信使”,负责传递遗传信息,其加工过程一旦出错,细胞的正常功能也会受到严重影响。在这样的背景下,来自美国多个研究机构(如加利福尼亚大学欧文分校、加利福尼亚大学圣地亚
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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多模态转录组学揭示齿状回神经源性衰老轨迹及年龄相关区域炎症:解锁大脑衰老奥秘
在神奇的大脑世界里,海马体如同一个记忆宝库,对我们的学习、记忆以及情绪调节起着至关重要的作用。而齿状回(DG)作为海马体的关键组成部分,里面的神经干细胞(NSCs)就像一群神奇的 “建筑工人”,在我们的一生中持续产生新的神经元,为海马体的正常功能添砖加瓦。随着年龄的增长,我们的记忆力会逐渐下降,一些与年龄相关的疾病,如阿尔茨海默病、抑郁症等也悄然来袭。这背后的原因之一,便是 DG 中的神经发生能力逐渐减弱。但究竟从成年早期到老年,DG 微环境中发生了哪些分子变化,这些变化又是如何影响神经发生和大脑功能的,一直是困扰科学家们的谜题。为了揭开这些谜团,来自瑞士苏黎世大学和瑞典卡罗林斯卡学院等机构的
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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下丘脑-缰核神经环路调控风险偏好的机制解析
在复杂不确定环境中,生物体对确定性(安全)和不确定性(风险)选项的持续偏好选择关乎生存。通过精巧设计的双选择行为范式与长期双光子钙成像技术,研究者捕捉到外侧缰核(LHb)神经元在动作选择前就展现出与个体风险偏好匹配的电活动特征。全脑追踪结合多纤维光度测定技术发现,内侧下丘脑(MH)的谷氨酸能神经元通过MH→LHb投射传递关键行为信号——有趣的是,光遗传学激活该通路既能引发兴奋性突触后电位又能触发抑制性反应,而外侧下丘脑(LH)→LHb投射仅表现单相兴奋作用。这项研究首次阐明下丘脑不同亚区对缰核的功能差异性调控,为解析经济决策中风险偏好的神经环路基础提供了重要证据。
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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揭示可塑性神经网络关系学习与知识快速重组的神经机制,解锁认知奥秘
人类和动物拥有一项了不起的能力,能学习经验中各种事物(如刺激、物体和事件)之间的关系,这使得它们能够进行结构化的归纳,并快速吸收新信息。这种关系学习的一种基本类型是顺序学习,它能实现传递性推理(若 A > B 且 B > C,那么 A > C)和列表链接(例如 A > B > C 和 D > E > F,在学习 C > D 后,能快速 “重组” 为 A > B > C > D > E > F)。尽管对此的研究由来已久,但传递性推理和顺序知识快速重组在神经生物学上合理的机制一直难以捉摸。在此,研究发现赋予了神经调节突触
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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突破认知:大脑神经群体活动时间进程存在强大约束
在大脑的奇妙世界里,神经活动就像一场神秘的舞蹈,它随时间的变化方式一直是科学家们关注的焦点。长久以来,人们知道神经群体活动的时间演变(即神经动力学)对感觉、运动和认知功能至关重要。比如,在做决策时,神经活动可能会汇聚到特定的吸引子;回忆往事时,神经活动又会放松到某个吸引子状态。然而,一个关键问题一直困扰着研究者:神经群体活动在多大程度上会遵循特定的时间进程,还是可以随意改变呢?如果把大脑比作一个精密的仪器,那么神经活动的时间进程就像是仪器内部的齿轮运转,如果这个运转可以随意改变,那大脑的功能可能就会陷入混乱。所以,搞清楚神经群体活动时间进程的约束情况,对理解大脑的工作机制意义重大。为了探索这个
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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神经元微核的传播调控小胶质细胞特性:探索大脑早期发育关键机制
小胶质细胞(Microglia)是中枢神经系统中的常驻免疫细胞,会根据局部环境信号发生形态和功能变化,成熟为各种稳态状态。然而,小胶质细胞分化和成熟背后的微环境信号仍不明确。研究显示,神经元微核(MN)会转移到小胶质细胞中,在出生后的一段时间内改变小胶质细胞的特性。穿过发育中的新皮质密集区域的神经元会产生微核,并释放到细胞外空间,随后被小胶质细胞吸收,进而诱导形态变化。双光子成像分析表明,吸收了微核的小胶质细胞倾向于缓慢收缩其突起。cGAS 基因缺失可减轻微核依赖的形态变化的影响。含有神经元微核的小胶质细胞还表现出独特的转录组特征。这些结果表明,神经元微核作为一种微环境信号,能够改变小胶质细胞
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-01-23
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Cell state-dependent allelic effects and contextual Mendelian randomization analysis for human brain phenotypes:解析大脑奥秘的关键研究
在生命科学和健康医学领域,大脑疾病一直是研究的重点和难点。基因表达定量性状位点(eQTL)常被用于推断基因与中枢神经系统(CNS)表型之间的关系,然而,脑疾病对这种推断的影响却犹如一团迷雾,模糊不清。以往的研究虽然在这一领域取得了一些进展,但仍存在诸多问题。例如,使用患病脑组织样本进行因果推断分析时,疾病本身导致的基因表达变化可能会掩盖与疾病病因相关的通路,或者优先考虑由反向因果关系产生的虚假关联 。这使得研究人员难以准确地确定致病基因、其作用方向以及发挥作用的细胞类型,进而影响了从全基因组关联研究(GWAS)位点到治疗方法的转化。为了拨开这团迷雾,来自多个研究机构的研究人员,包括伦敦帝国理工
来源:Nature Genetics
时间:2025-01-23
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多组学 QTL 研究揭示:串联重复序列大小变异与人类大脑基因调控的关联
串联重复序列(TR)大小变异与约 50 种神经疾病有关,然而其对人类大脑基因调控的影响在很大程度上仍是未知的。在本研究中,基于 1597 名捐赠者的 4412 个多组学样本(包括 1586 个新测序样本),研究人员量化了 TR 大小变异对不同分子表型下大脑基因调控的影响。研究人员识别出约 220 万个 TR 分子数量性状位点(TR-xQTLs),将约 13.9 万个独特的 TR 与附近的分子表型联系起来,其中包括许多已知的疾病风险 TR,比如与肌萎缩侧索硬化症相关的 C9orf72 基因中的 G2C4扩增。精细定位揭示约 1.87 万个 TR 为潜在的因果变异。体外实验进一步证实了 3 个 T
来源:Nature Genetics
时间:2025-01-23
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CRISPR-Cas9体内筛选揭示亨廷顿病CAG重复不稳定的新型遗传修饰因子及其治疗潜力
亨廷顿病作为典型的动态突变疾病,其发病机制与HTT基因中CAG三核苷酸重复序列的异常扩展密切相关。令人惊讶的是,这种重复序列在个体出生后仍会在特定组织(尤其是大脑纹状体)中持续积累,且扩展程度与疾病发病年龄直接相关。尽管已知DNA修复通路(特别是错配修复系统)参与调控这一过程,但传统基因敲除小鼠模型构建周期长、通量低,难以系统揭示复杂调控网络。更关键的是,不同DNA修复因子在体细胞突变中的相对贡献、组织特异性调控机制及其相互作用仍存在巨大知识空白,严重阻碍了靶向干预策略的开发。为突破这些技术瓶颈,来自美国麻省总医院(Massachusetts General Hospital)和哈佛医学院的研
来源:Nature Genetics
时间:2025-01-23
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ATG5 调控小脑功能新机制:守护糖酵解,助力神经保护
在生命的微观世界里,细胞自噬如同一个勤劳的 “清道夫”,时刻清理着细胞内受损或不必要的成分,维持细胞的正常运转。然而,当这个 “清道夫” 出现故障时,一系列问题便接踵而至,尤其是在神经系统中,自噬功能障碍常常与神经退行性疾病紧密相连。但究竟自噬是如何影响神经元的,其背后的机制却如同迷雾一般,让科研人员困惑不已。为了揭开这层神秘的面纱,来自德国科隆大学 CECAD 卓越中心等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Nature Metabolism》杂志上。研究人员面临的关键问题是,自噬功能障碍为何会导致神经元的选择性脆弱,特别是小脑浦肯野细胞(Purkinje cell,PC)在自噬缺陷
来源:Nature Metabolism
时间:2025-01-23
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揭秘海马体:特定神经元如何调控饮食选择与肥胖发展
在当今社会,肥胖已成为一个全球性的健康难题,严重威胁着人们的身体健康。我们每天都会面对各种各样的食物,大脑是如何决定我们吃什么、吃多少的呢?这背后的神经机制一直是科学家们努力探索的领域。过往研究虽已表明海马体(HPC)在食物摄入控制中发挥作用,但它的具体角色却充满争议。一方面,有研究显示 HPC 参与抑制食物摄入;另一方面,也有证据表明它可能促进进食。而且,HPC 中是否存在特定的促食欲神经元群体尚未明确,这一知识空白限制了我们对肥胖发病机制的理解,也阻碍了相关治疗方法的开发 。为了深入探究这些问题,来自美国 Monell 化学感官中心、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院以及南加州大学的研究人员展开
来源:Nature Metabolism
时间:2025-01-23
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心肠机械感受如何影响小鼠代谢与警觉?研究揭示关键机制
内感受(Interoception)广泛指对自身内部环境的感知。尽管身体与大脑间通讯对维持内感受至关重要,但迷走神经传入信号以及塑造内脏感知的相应脑回路仍未完全明晰。在此研究中,科研人员利用小鼠剖析了负责心脏和肠道内感受的神经回路。研究确定,表达催产素受体(Oxtr)的迷走感觉神经元(NGOxtr)会向心血管或胃肠道组织发送投射,其具备机械感受相关的分子和结构特征。通过化学遗传学方法激活 NGOxtr,小鼠的食物和水摄入量减少,还出现类似蛰伏的表型,心输出量、体温和能量消耗均降低。激活 NGOxtr还会引发与下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴活动增强相关的脑活动模式,以及行为上的警觉表现
来源:Nature Metabolism
时间:2025-01-23
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EBP1 调控 γ- 分泌酶,为阿尔茨海默病治疗带来新曙光
淀粉样前体蛋白经蛋白酶 γ- 分泌酶的蛋白水解切割,随后聚合成淀粉样斑块,生成的淀粉样 β(Aβ)异常沉积在阿尔茨海默病(AD)的神经病理学中发挥关键作用。研究表明,ErbB3 结合蛋白 1(EBP1)/ 增殖相关 2G4(PA2G4)与 γ- 分泌酶的催化亚基早老素相互作用,抑制 Aβ 产生。缺失前脑 Ebp1/Pa2g4 的小鼠再现了晚发性散发性 AD 的典型表型,Aβ 沉积、淀粉样斑块和认知功能障碍随年龄增长而增加。在 AD 患者的死后大脑和 5x-FAD 小鼠中,研究人员发现 EBP1 在 N84 和 N204 残基处被天冬酰胺内肽酶水解切割,削弱了其对 γ- 分泌酶的抑制作用,增加了
来源:Nature Aging
时间:2025-01-23
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调控 mTOR 依赖的星形胶质细胞亚状态转变以缓解神经退行性变:潜在的神经疾病治疗新策略
摘要:传统研究星形胶质细胞(astrocyte)异质性的方法大多聚焦于分析静态特性,无法确定亚型代表的是反应性星形胶质细胞的中间状态还是最终状态。通过时间序列多组学测序(multiomic sequencing)发现,先前提出的具有神经保护作用和神经毒性的星形胶质细胞是过渡状态,而非截然不同的亚型。在神经炎症的刺激下,神经保护性星形胶质细胞是从非反应状态转变为神经毒性状态过程中的中间状态,这一过程受哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控。在阿尔茨海默病(AD)和衰老过程中,研究人员在动物模型和人类患者中均观察到神经毒性和神经保护性星形胶质细胞的失衡。此外,在星形胶质细胞中使用雷帕霉素(
来源:Nature Aging
时间:2025-01-23
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深度学习结合中红外化学组织病理成像:早期乳腺癌治疗后复发预测的新突破
在乳腺癌的诊疗领域,如何精准预测早期乳腺癌患者治疗后的复发情况,一直是困扰医学界的难题。对于那些处于低至中等复发风险的早期乳腺癌患者而言,现有的临床工具在预测疾病长期复发方面表现并不理想。目前常用的预后检测方法,比如基于批量转录组学的检测,虽然在一定程度上能提供参考,但由于忽略了细胞材料的空间背景信息,在构建疾病机制模型时价值有限,无法精准地预测每个患者的复发风险。同时,不同的分子检测方法对个体患者的风险分类存在差异,且预测能力相似,还存在价格昂贵、检测周期长等问题。例如,OncoType DX 检测在英国每位患者花费约 3000 美元,且需 7 - 10 天才能出结果125。为了攻克这些难题
来源:npj Precision Oncology
时间:2025-01-23
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Park7 基因缺失引发的性别特异性转录组变化:帕金森病研究新突破
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,严重影响患者的生活质量。目前,PD 的临床诊断主要依赖特定的运动症状,但许多非运动症状,如嗅觉减退、抑郁、焦虑等,可能在疾病确诊前 20 年就已出现。而且,PD 在 65 岁以上人群中的发病率不断上升,男性的患病率和发病率均高于女性。其中,中脑黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)多巴胺能神经元的进行性丧失是 PD 的主要神经病理特征之一,氧化应激和线粒体功能障碍在这一过程中起着关键作用。DJ - 1(由 Parkinsonism associated deglyc
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-01-23
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mGlu3受体:帕金森病治疗新希望?
在神经科学领域,帕金森病(Parkinson’s disease,PD)一直是困扰医学界的难题。它是一种常见的神经退行性疾病,给患者的生活带来极大困扰。目前,PD 的治疗现状并不乐观,现有的治疗手段只能缓解症状,却没有药物能够真正减缓疾病的进展,也无法纠正 PD 中出现的突触可塑性异常以及左旋多巴(L-DOPA)治疗带来的长期并发症。这就如同在黑暗中摸索,始终找不到那盏照亮前路的明灯。为了打破这一困境,来自意大利 IRCCS Neuromed、Sapienza 大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《npj Parkinson's Disease》杂志上。研究人员将目光聚
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-01-23